建筑電氣控制專業(yè)課程設計樣本(共17頁)

1、建筑電氣控制專業(yè)課程設計目錄1課程設計的性質(zhì)、任務1.2課程設計目的13課程設計內(nèi)容與要求1. .1 .2 2 2 3 4 9 11.13 .131課程設計的性質(zhì)和任務 電氣控制技術是電氣工程及其自動化專業(yè)的一門重要的專業(yè)課，該課程不但有較高的理論基礎要求，而且工程實踐性很強，因此除安排上完理論課時外，還安排了兩周的的課程設計。通過課程設計一方面可鞏固已學過的理論知識，更重要的是給學生一次獨立設計的實踐機會，以培養(yǎng)其設計能力和實際工作能力2 課程設計的目的.通過課程設計，使學生學生加深理解所學的理論知識，提高運用所學知識的能力，按照給定的設計資料和設計要求，使學生掌握電氣控制系統(tǒng)設計的基本技能

2、，增強獨立分析與解決問題的能力。3 課程設計內(nèi)容與要求： 1設計題目：某小區(qū)五層住宅樓客梯的PLC控制。 2題目的選擇：對于電梯的控制，可選用繼電-接觸系統(tǒng)或可編程控制器來完成，但是二者有各自的特點： a:繼電-接觸系統(tǒng)：它的優(yōu)點是線路直觀，大部分電器均為常用電器，更換方便，價格較便宜。但是他觸點繁多，線路復雜，電器的電磁機構(gòu)及觸點動作較慢，能耗高，機械動作噪音大，而且可靠性差。 b:PLC在設計和制造上采取了許多抗干擾措施，使用方便，擴展容易。它使用了梯形圖和可編程指令，易于掌握?？傊?，PLC取代繼電-接觸系統(tǒng)已經(jīng)成為大的趨勢?；谏鲜鲈?，我選擇用可編程控制器來完成對電梯的控制。 設計的內(nèi)

3、容與要求： 概述：隨著時代的發(fā)展，工業(yè)自動化程度的不斷提高，PLC行業(yè)已經(jīng)在工業(yè)市場上占有一大片領地。在此次設計中，我將利用PLC來實現(xiàn)對電梯的控制。其中包括對PLC硬件的設計，軟件設計，駐點路的設計，控制柜的設計，以及電梯惦記和其他設備的選擇，還有原理分析等。相信此次設計后，我對電梯的實際運行能有初步的了解。 控制要求：1電梯轎箱的控制要求： a：選向：根據(jù)電梯各層內(nèi)選外呼信號的先后和停止時轎箱所在的樓曾位置決定電梯的運行方向。 b：選層換速：指電梯能夠根據(jù)轎內(nèi)所選層而決定運行方向，而且遵守或一直向上，或一直向下的原則。并且在每次平層的時候都能夠換速。 c：樓層位置的指示：選用了數(shù)碼管顯示的

4、方法。由于FX2N系列已有內(nèi)部計數(shù)-譯碼驅(qū)動模塊，所以只要外部加上LED七段顯示管和電源就可以顯示樓層了。 2電梯門的控制要求：要求當電梯平層的時候，電梯門自動打開，經(jīng)過10秒鐘后電梯門自動關上。如果遇到有人在門中間的情況，電梯會因為光電開關的作用而自動開門。 3補充要求：出了上述兩個要求以外，還要注意的一點就是備用電梯電機的使用，一但曳引電機出現(xiàn)故障，備用電機將手動控制轉(zhuǎn)入運行狀態(tài)，避免因曳引惦記出故障而引發(fā)的不必要的麻煩。 主電路的設計 1拖動電機主電路的設計： 如圖1-1 圖2 為主電路的設計 a：拖動電機的選擇及原理：電梯的種類多種多樣，按拖動系統(tǒng)來分有交流單速/交流雙速拖動電梯、交流

5、調(diào)壓調(diào)速電梯等等。在此次設計中，我將采用交流雙速電機作為曳引電機，它的優(yōu)點是簡單，經(jīng)濟，更重要的是舒適感好。 b：備用電機的選擇：備用電機只要選擇和曳引電機一樣的型號即可。 2門電機主電路的設計： 如圖1-1 圖1所示為門電機主電路的設計 門電機的選擇及原理：只要滿足功率要求，門電機選用一般三相異步電動機即可。如圖中所示電動機的正反轉(zhuǎn)來實現(xiàn)門的開關，采用星角降壓啟動，KS為速度繼電器，用來對開關門到頭時制動，防止轎，廳門的損壞 可編程控制器的設計1可編程控制的選擇： a：由于市面上三菱產(chǎn)品型號較多，種類齊全，技術先進，加之本人對三菱產(chǎn)品的青睞，所以我選擇較前沿的產(chǎn)品三菱FX2N系列產(chǎn)品。 硬件

6、接線圖如圖1-2所示。b: 可編程控制器的硬件設計： 輸入輸出點的估算：首先列出被控制對象輸入輸出的設備名稱，并根據(jù)所需要的輸入輸出點數(shù)進行統(tǒng)計，根據(jù)統(tǒng)計的數(shù)據(jù)，增加10%20%的可擴展余量后就得到了輸入輸出點數(shù)的估計數(shù)據(jù)。 以此為依據(jù)可以算出I/O總點數(shù)約為100點。 開關量輸入、輸出模塊的選擇：根據(jù)PLC輸入、輸出量點數(shù)與性質(zhì)，可確定I/O模塊型號與數(shù)量，高密度模塊如32、64點，平均每點價較低，但受到工作電壓、工作電流和環(huán)境溫度的限制，同時應注意同時接通的點數(shù)不應超過總數(shù)的60%。 I/O點的分配：輸入：名稱輸入點名稱輸出點關門極限開關X000轎內(nèi)一層呼鈕X020開門極限開關X001轎內(nèi)

7、二層呼鈕X021上下平層干簧觸點X002轎內(nèi)三層呼鈕X022轎子內(nèi)關門按鈕X003轎內(nèi)四層呼鈕X023轎子內(nèi)開門按鈕X004轎內(nèi)五層呼鈕X024一層上行召喚按鈕X005一層上行干簧感應觸點X025二層上行召喚按鈕X006二層上行干簧感應觸點X026二層下行召喚按鈕X007二層下行干簧感應觸點X027三層上行召喚按鈕X010三層上行干簧感應觸點X030三層下行召喚按鈕X011三層下行干簧感應觸點X031四層上行召喚按鈕X012四層上行干簧感應觸點X032四層下行召喚按鈕X013四層下行干簧感應觸點X033五層下行召喚按鈕X014五層下行干簧感應觸點X034轎內(nèi)開門開關X015上下行強迫換速開關X

8、035轎內(nèi)關門開關X016速度繼電器感應觸點X036門區(qū)感應開關X017光點感應觸點X037輸出：名稱輸入點名稱輸出點轎門開門接觸器Y003四層轎內(nèi)指示按鈕Y026轎門關門接觸器Y007五層轎內(nèi)指示按鈕Y027上行交流接觸器Y010一層上行召喚指示燈Y030下行交流接觸器Y011二層上行召喚指示燈Y031加速接觸器Y012二層下行召喚指示燈Y032快速接觸器Y013三層上行召喚指示燈Y033慢速接觸器Y014三層下行召喚指示燈Y034第一慢速減速接觸器Y015四層上行召喚指示等Y035第二慢速減速接觸器Y016四層下行召喚指示等Y036空Y017五層上行召喚指示等Y037樓層顯示器Y020樓層

9、顯示器Y021樓層顯示器Y022一層轎內(nèi)指示按鈕Y023二層轎內(nèi)指示按鈕Y024三層轎內(nèi)指示按鈕Y0253可編程控制器的軟件設計：為了更好的闡述起原理現(xiàn)給出起內(nèi)部說明：內(nèi)部繼電器名稱M100M104樓層感應中間繼電器M105M101層中間繼電器M130上行中間繼電器M131下行中間繼電器M134換速中間繼電器M135門鎖中間繼電器M140上平層中間繼電器M141門區(qū)感應中間繼電器M142下平層中間繼電器M143運行中間繼電器M144換速中間繼電器 原理分析1主電路圖原理分析： a：拖動電機工作原理：如圖1-1圖2，起動電機串如電抗LQ、經(jīng)一段時間后KM1接觸器接通，電動機轉(zhuǎn)入固有特性運轉(zhuǎn)。減速

10、時KMK斷開、KMM接通，慢速繞組串電抗LM和電阻RM運行，延時一段時間后，KM2接通，短接RM，電動機串入電抗LM運行，在延時一段時間后，KM3接通，電動機在慢速固有特性上運行，直到KMS或KMX斷開，電動機停止運轉(zhuǎn)。 b：門電機原理分析：如圖1-1圖1，當電梯平層時，開門觸點KMK閉合，電機正轉(zhuǎn)，轎門打開；當定時繼電器到時，KMG閉合，電機反轉(zhuǎn)，轎門關閉；當有人在門中間出現(xiàn)時，光感觸點閉合，電梯強迫正轉(zhuǎn)，轎門打開；當轎門碰到開、關極限開關時，KMK或KMG斷開，并反向制動。 2 梯形圖原理分析a樓層感應電路：當電梯在遺漏時M104接通、M111接通并保持，電梯達到2樓是M103接通M110

11、接通，并保持，同時切斷M111。b 轎內(nèi)指令及門廳召喚電路：人在轎箱內(nèi)，當按下第3層選層按鈕時，M502接通M114接通并自保當電梯到達3層時摟層信號M102斷開指令信號。C 門廳召喚電路：當電梯位于1樓，如果3樓有上呼信號，2樓有上下呼信號，即M125、M122、M124接通，電梯到達樓時上呼信號消除。d 電梯選向電路：當電梯位于2層樓，則M110接通，如果按下3樓指令按牛，M114接通，赭石由于M110的常閉觸點斷開，因此電梯向上方向繼電器M130由M107、M106和M105的常閉觸點而接通，選擇上行方向。反之，如果1樓指令按鈕按下，M116接通，向下方向繼電器M131接通，選擇方向向下

12、。當上下方向均有指令時，如果電梯已經(jīng)處于上行狀態(tài)，則執(zhí)行完M113、M112向上指令后，在執(zhí)行M116向下指令。e梯平層、換速電路：如3樓有有指令位號，即M114接通。在電梯將大到3樓時，M107接通，使換速繼電器M134接通，發(fā)出換速信號，并保持；當電梯達到頂層或底層時，無論有無轎內(nèi)指令都必須還俗。M144接通，M134，折市電梯高速運行。f梯起動電路：當換速M134接通，M143斷開Y012斷開，接通慢速繼電器Y013，電機在固有特性上運行。g梯平層電路：如果電梯因不應有的原因，上行超越平層位置，SPG離開隔磁板，使X002斷開，M140斷開，這時Y011由Y013、M140、M143和Y

13、010的常閉點和M142的常開觸點而接通，電梯反向平層，直到M1140接通。最后位于平層位置，M140、M141和M142均接通，Y010和Y011均斷開，進行抱閘。T450為延時斷開時間繼電器，用于快速運行斷開的延時，以保護電動機繞組。至此原理分析結(jié)束。 設備選擇1主回路設備的選擇： a 曳引電機 型號：YDDL160L-6/8 ，額定功率：11KW ，額定電壓：380V ，額定電流：23A ，功率因數(shù)： b 備用曳引電機 選型通上 c 門機 型號：Y100L-2 ，額定功率：3KW ，額定電壓：380V ，額定電流：7A ，功率因數(shù)： d 其他：曳引電機 交流接觸器：TYC4-25 熔斷器

14、：BLR1-63/3P 分斷能力：50000A熱繼電器：JR20-25熔斷式刀開關：HH4-30/3-25 門電機 交流接觸器：TYC2-12-9 熔斷器：BLR1-63/3P-14 熱繼電器：JR20-25-10熔斷式刀開關：HH3-15/2-10計算說明：根據(jù)電梯最大載重量可算出電梯所需要的功率，約11KW。因此選擇YKKL160L-6/8型號的交流雙速電機。然后根據(jù)此電機 的額定電流選出接觸器，熔斷器和熱繼電器等數(shù)據(jù)，。門電機根據(jù)拖動要求選擇額定功率為3KW的電機。 2PLC型號及其開關輸入輸出量的選擇：根據(jù)要求可以估計I/O總點數(shù)約為90點。所以我選擇FX2N-128MR主機。他的特點是a運算速度高：。 干簧繼電器：光電繼電器：顯示數(shù)碼管：由于其內(nèi)部計數(shù)-譯碼及A-D 轉(zhuǎn)換模塊已經(jīng)置好，所以可直接選用BS201A型號的LED七段數(shù)碼管。 體會心得：通過這次設計使我對電梯的控制有了深入的了解，尤其是電梯的PLC控制。在這次設計中，我經(jīng)歷了 查資料做筆記思考定位選設備的過程，使我了解的不僅僅是電梯的控制，或是設備的選擇，或淺或深，最重要的是我掌握了一種設計的方法，思維的方式，使受益非淺。在此次設計中，使我還體會到了要想飛快的進步就要有一盞明燈照路。感謝劉老師多次的指點迷津，使我突破了許多難關。 參考文獻建筑電器控制技術 馬小軍主